CN216056473U - 一种牵引变电所智能辅助监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及牵引变电所无人值守技术领域，公开了一种牵引变电所智能辅助监控系统，包括后台监控中心和前端设备，前端设备通过以太网交换机与后台监控中心连接，所述前端设备包括分别与以太网交换机连接的视频安防子系统、环境监测子系统、消防报警子系统以及门禁子系统。本申请的监控系统能够代替巡检人员进行周期巡视检查，不仅安全性能高，还能以自主或遥控的方式，24小时全天候地完成变电设备的巡检工作，准确提供变电设备事故隐患和故障预警诊断分析的数据，并且本申请的系统监测项点多，检测范围更加广泛，能够较大程度提高变电站安全运行的可靠性。

Description

一种牵引变电所智能辅助监控系统

技术领域

本申请涉及牵引变电所无人值守技术领域，具体涉及一种牵引变电所智能辅助监控系统。

背景技术

随着近年来我国高速铁路的快速发展和电气化铁路的升级改造，铁路牵引供电网络规模在迅速扩大，牵引变电所数量越来越多，包括具有为电气化铁路提供接触网输供电功能的变电所、开闭所、AT所和分区所。铁路部门需要投入的人力、物力也在不断扩张，而变电所大多设在远离城市和县城的地区，甚至设在无人居住、条件恶劣的地方，因此造成牵引变电所系统化管理困难，运行维护不便；加上电力设备运转本身带来的电力损耗和机械损坏，这都加快了电力设备的老化；并且变电站高压室为封闭空间，如果不能及时发现问题并处理，极有可能造成设备的突发性故障，导致巨大损失。因此，为降低故障发生率，就必须对牵引变电所进行定期或不定期的巡检，对变电所安防、环境进行监测。

目前已有的变电所智能监控系统，虽然实现了基本的变电所无人值守功能，但监测项点有限、检测范围不足、难以满足大数据监控的实时性与联动性需求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题和缺陷，本申请提供了一种牵引变电所智能辅助监控系统，能够代替巡检人员进行周期巡视检查，不仅安全性能高，还能以自主或遥控的方式，24小时全天候地完成变电设备的巡检工作，准确提供变电设备事故隐患和故障预警诊断分析的数据，并且系统的监测项点多，检测范围更加广泛，能够很大程度提高变电站安全运行的可靠性。

为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种牵引变电所智能辅助监控系统，包括后台监控中心和前端设备，前端设备通过以太网交换机与后台监控中心连接，所述前端设备包括分别与以太网交换机连接的视频安防子系统、环境监测子系统、消防报警子系统以及门禁子系统；所述视频安防子系统包括数字硬盘录像机以及分别与数字硬盘录像机连接的红外枪机、红外高速球机、一体化云台网络摄像机、热成像仪、高压室仪表摄像机以及高压室仪表摄像机器人，所述数字硬盘录像机还与以太网交换机连接；所述环境监测子系统包括分别与以太网交换机连接的水浸传感器、风速传感器、温湿度传感器、测温通信终端、灯光控制器、风机控制器、空调控制器、电子围栏、红外双鉴探测器、红外对射探测器以及玻璃破碎探测器，所述测温通信终端还与无源无线温度传感器连接。

进一步地，所述后台监控中心包括分别与以太网交换机连接的系统服务器、存储服务器、流媒体服务器、解码器、客户端以及控制端，所述解码器上连接有显示器阵列，控制端通过RS232串口线与显示器阵列以及LED显示屏连接。

进一步地，所述消防报警子系统包括分别与以太网交换机连接的烟雾传感器、消防主机以及声光报警器。

进一步地，所述门禁子系统包括连接于门禁处理器上的刷卡器、磁力锁、电插锁以及人脸指纹识别一体机，所述门禁处理器还与以太网交换机连接。

进一步地，所述以太网交换机为自适应以太网交换机。

本申请的有益效果：

（1）本申请能够代替巡检人员进行周期巡视检查，不仅安全性能高，还能以自主或遥控的方式，24小时全天候地完成变电设备的巡检工作，准确提供变电设备事故隐患和故障预警诊断分析的数据，并且本申请的系统监测项点多，检测范围更加广泛，能够较大程度提高变电站安全运行的可靠性。

（2）本申请通过视频安防子系统、环境监测子系统、消防报警子系统以及门禁子系统对牵引变电所的现场环境以及设备的运行状态进行实时全天候的监测，维护人员则通过后台监控中心对现场实时监控，当现场出现异常情况时，又通过上述子系统实现现场环境以及设备等的调节和维护，形成了一个完整的闭环监控处理系统，提高了变电站安全运行的可靠性和安全性，并且还提高了工作效率。

（3）本申请中，当后台监控中心接收到门禁子系统、环境监测子系统以及消防报警子系统的异常报警数据后，整个监控系统可自动定位报警点并联动视频安防子系统进行视频切换。

（4）本申请中，各子系统通过自适应以太网交换机实现与后台监控中心的数据双向传输。自适应以太网交换机基于太网传输数据，工作于OSI网络参考模型的第二层（即数据链路层）。其根据网络不同带宽自动切换带宽支持的交换机。自适应即自动匹配、自协商，自适应以太网交换机解决了千兆、万兆以太网设备如何与原10M、100兆以太网设备兼容的问题。

附图说明

本申请的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1为本申请监控系统架构示意图；

图2为本申请视频安防以及门禁子系统示意图；

图3为本申请环境监测以及消防报警子系统示意图。

图中：

1、后台监控中心；2、前端设备；3、以太网交换机；11、系统服务器；12、存储服务器；13、流媒体服务器；14、解码器；15、客户端；16、控制端；21、视频安防子系统；22、环境监测子系统；23、消防报警子系统；24、门禁子系统；211、数字硬盘录像机；212、红外枪机；213、红外高速球机；214、一体化云台网络摄像机；215、热成像仪；216、高压室仪表摄像机；217、高压室仪表摄像机器人；221、水浸传感器；222、风速传感器；223、温湿度传感器；224、测温通信终端；225、灯光控制器；226、风机控制器；227、空调控制器；228、电子围栏；229、红外双鉴探测器；2210、红外对射探测器；2211、玻璃破碎探测器；231、烟雾传感器；232、消防主机；233、声光报警器；241、门禁处理器；242、刷卡器；243、磁力锁；244、电插锁；245、人脸指纹识别一体机。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

为了更好的对牵引变电所实施全方位24小时的监控与调节，最大程度提高变电站安全运行的可靠性，本实施例公开了一种牵引变电所智能辅助监控系统，参照说明书附图1-图3所示，所述牵引变电所智能辅助监控系统包括一个后台监控中心1和若干的前端设备2，后台监控中心1主要用于维护人员远程监控牵引变电所以及通过远程控制的方式调节或调控现场设备及环境状态，所述前端设备2主要用于采集牵引变电所现场的环境以及设备等的状态数据，并将数据传输给后台监控中心1供维护人员查看，同时还需接收后台监控中心1下发的指令，根据指令对现场的设备和环境进行调控，后台监控中心1和前端设备2之间通过以太网交换机3实现数据的传输及往来，所述以太网交换机3为自适应以太网交换机；所述前端设备2包括多个子系统，每个子系统分别与以太网交换机3连接，从而实现数据的传输与交换，所述前端设备2主要包括视频安防子系统21、环境监测子系统22、消防报警子系统23以及门禁子系统24。

参照说明书附图1，所述后台监控中心1包括分别与以太网交换机3连接的系统服务器11、存储服务器12、流媒体服务器13、解码器14、客户端15以及控制端16，所述解码器14上连接有显示器阵列，控制端16通过RS232串口线与显示器阵列以及LED显示屏连接。后台监控中心1中的上述设备相互之间通过以太网交换机3实现数据的传输和交换。

参照说明书附图1和图2，所述视频安防子系统21包括数字硬盘录像机211、红外枪机212、高速红外球机213、一体化云台网络摄像机214、热成像仪215、高压室仪表摄像机216以及高压室仪表摄像机器人217，所述红外枪机212为高清红外枪机，数字硬盘录像机211通过以太网交换机3与后台监控中心1连接，实现数据的传输和交换，所述数字硬盘录像机211的输入端分别与高清红外枪机212、红外高速球机213、一体化云台网络摄像机214、热成像仪215、高压室仪表摄像机216以及高压室仪表摄像机器人217的输出端连接。本实施例中，一体化云台网络摄像机214体积小、采用单筒云台结构，性能稳定，内置匀速云台，可水平360°连续旋转，垂直-90°～+40°旋转；热成像仪215则能够弥补可见光成像的不足，实现夜视，24h全天候对牵引变电所实施监控。上述设备分别将所拍摄的图像数据通过以太网交换机3上传至后台监控中心1，供工作人员查看。本实施例中，红外高速球机213一共有13台，其中8台设置在室外用于监控变电所室外环境，剩余5台则设置在室内用于监控变电所室内环境；红外枪机212一共设置有12台；一体化云台网络摄像机214一共设置有12台；热成像仪215一共设置有4台；高压室仪表摄像机216一共设置有7台，用于拍摄变电所内高压设备的仪表盘；高压室仪表摄像机器人217一共设置有2台。

参照说明书附图1和图3，所述环境监测子系统22包括分别与以太网交换机3连接的水浸传感器221、风速传感器222、温湿度传感器223、测温通信终端224、灯光控制器225、风机控制器226、空调控制器227、电子围栏228、红外双鉴探测器229、红外对射探测器2210以及玻璃破碎探测器2211，所述测温通信终端224还与无源无线温度传感器连接。上述设备分别将检测到的信号数据通过以太网交换机3上传至后台监控中心1，供工作人员查看。本实施例中，水浸传感器221一共设置有4只；风速传感器222一共设置有1台；温湿度传感器223一共设置有2只；电子围栏228一共设置有1台；红外双鉴探测器229一共设置有4只；红外对射探测器2210一共设置有2对；玻璃破碎探测器2211一共设置有6只。

参照说明书附图1和图3，所述消防报警子系统23包括分别与以太网交换机3连接的烟雾传感器231、消防主机232以及声光报警器233。本实施例中，烟雾传感器231一共设置有8只。

参照说明书附图1和图2，所述门禁子系统24包括连接于门禁处理器241上的刷卡器242、磁力锁243、电插锁244以及人脸指纹识别一体机245等门禁装置，所述门禁处理器241通过以太网交换机3与后台监控中心1连接。本实施例中，上述门禁装置在牵引变电所内一共设置有5套。

在本申请中，视频安防子系统是整个智能辅助监控系统的核心，系统中的各个子系统相互独立、空间布置分散，各个子系统之间能进行充分的功能联动，从而提高了监控系统的综合性功能；能够对辅助监控系统实现统一化管理，使得变电所内的计算机监控的总负荷大幅减少。视频安防子系统与其他子系统的联动具体表现在当其他子系统出现报警信号的时候，立即联动与之相关的视频监控各摄像头切换至报警画面，因此通过视频安防子系统可以实现牵引变电所异常情况的可视化，能够更加直观的对整个变电所实现全方位、24小时全天候的监控。

在本申请中，工作人员可以远程通过客户端对牵引变电所现场进行实时全天候的监控，并且视频信息可以方便的存储在数字硬盘录像机以及存储服务器内，并最终通过流媒体服务器进行读取，同时还可以通过网络对门禁子系统、消防报警子系统、环境监测子系统以及视频安防子系统进行远程处理和操作，增加安全性和报警处理的及时性。其中，门禁子系统可以在人员刷卡进入变电所内部时对相关人员进行录像操作，记录当时的图像，增加其安全性；消防子系统通过烟雾传感器监测到有火灾发生时，会启动声光报警器，并进行远程报警，远端的工作人员接受到报警信号后，控制消防主机等设备进行远程灭火等操作；环境监测子系统将监测到的异常环境数据经以太网交换机上传至后台监控中心，后台监控中心的工作人员通过远程操控的方式向相应的控制器发出控制指令，启动灯光、风机、空调等设备对牵引变电所内的环境进行调节。本申请的整个系统形成了一个完整的闭环处理系统，提高了变电站安全运行的可靠性和安全性，并且还提高了工作效率。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的限制，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种牵引变电所智能辅助监控系统，其特征在于：包括后台监控中心（1）和前端设备（2），前端设备（2）通过以太网交换机（3）与后台监控中心（1）连接，所述前端设备（2）包括分别与以太网交换机（3）连接的视频安防子系统（21）、环境监测子系统（22）、消防报警子系统（23）以及门禁子系统（24）；所述视频安防子系统（21）包括数字硬盘录像机（211）以及分别与数字硬盘录像机（211）连接的红外枪机（212）、红外高速球机（213）、一体化云台网络摄像机（214）、热成像仪（215）、高压室仪表摄像机（216）以及高压室仪表摄像机器人（217），所述数字硬盘录像机（211）还与以太网交换机（3）连接；所述环境监测子系统（22）包括分别与以太网交换机（3）连接的水浸传感器（221）、风速传感器（222）、温湿度传感器（223）、测温通信终端（224）、灯光控制器（225）、风机控制器（226）、空调控制器（227）、电子围栏（228）、红外双鉴探测器（229）、红外对射探测器（2210）以及玻璃破碎探测器（2211），所述测温通信终端（224）还与无源无线温度传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种牵引变电所智能辅助监控系统，其特征在于：所述后台监控中心（1）包括分别与以太网交换机（3）连接的系统服务器（11）、存储服务器（12）、流媒体服务器（13）、解码器（14）、客户端（15）以及控制端（16），所述解码器（14）上连接有显示器阵列，控制端（16）通过RS232串口线与显示器阵列以及LED显示屏连接。

3.根据权利要求1所述的一种牵引变电所智能辅助监控系统，其特征在于：所述消防报警子系统（23）包括分别与以太网交换机（3）连接的烟雾传感器（231）、消防主机（232）以及声光报警器（233）。

4.根据权利要求1所述的一种牵引变电所智能辅助监控系统，其特征在于：所述门禁子系统（24）包括连接于门禁处理器（241）上的刷卡器（242）、磁力锁（243）、电插锁（244）以及人脸指纹识别一体机（245），所述门禁处理器（241）还与以太网交换机（3）连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种牵引变电所智能辅助监控系统，其特征在于：所述以太网交换机（3）为自适应以太网交换机。

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